پارامترهاي موثر محیطی در انتخاب مقره ها (2)
تشعشعات حرارتی و ماوراء بنفش خورشید
تسریع پدیده پیري و کاهش خاصیت آبگریزي مقره هاي پلیمري در محیط هـاي سـخت از
نظر آلودگی نمکی ساحلی و رطوبت نسبی بالاي محـیط بـه همـراه آلودگیهـاي دیگـر در
نتایج بعضی تحقیقات ارائه شده اند. این تحقیقات با توجه به جـنس مختلـف مقـره هـاي
پلیمري و پیشرفت مداوم در تکنولوژي ساخت مـواد کـامپوزیتی هنـوز نیـز در حـال انجـام
می باشد. از موارد اصلی که به عنوان عامل مهم شروع فرآیند پیـري و فسـاد اولیـه ایـن
نوع مقره ها می توان ذکر کرد تشعشع UV از خورشید اسـت . نتیجـه یـک تحقیـق نشـان
داده است که در هر دو نوع مقره پلیمري سیلیکون رابر و EPDM اکسیداسیون سـطوح
مـی توانـد تحـت اثـر UV شـروع گـردد . در اسـتاندارد ASTM G53 آزمـون UV بـراي
بررسی مقاومت مقره هاي پلیمري در برابر آن ارائه گشـته اسـت و لاز م اسـت مقـره هـاي
غیر سرامیکی که در نقاطی خاص با تابش UV زیاد به کار مـی رونـد از مـواد ضـد UV
باشند یا آزمون مذکور را با موفقیت گذرانده باشند.
بارش باران
در استانداردهاي توانیر در مورد مقره ها، تأثیر میزان بـارش بـاران بـر عملکـرد مقـره هـا
مطلبی عنوان نگردیده است. براساس تجربیات و مطالعات میدانی تأثیر بـارش بـاران را
می توان به صورت زیر دسته بندي کرد:
– میزان ریزش باران و خوردگی از نوع اکسیداسیون یراق آلات فلزي مقره ها
ریزش باران هاي مداوم چون باعث شسته شدن سطح زنگ زده کراس آرم هـاي جنـاقی و
انتقال آنها به یـراق آلات مقـره هـا مـی گـردد مقـدار خـوردگی را در یـراق آلات مقـره هـا
افزایش می دهد. بنابراین انتظار می رود در مناطق ساحلی جنوب دریـاي خـزر بـه لحـاظ
ریزش باران هاي متوالی در طول سال میـزان ایـن نـوع خـوردگی نسـبت بـه سـایر نقـاط
کشور بالاتر باشد.
-اثرات میزان و زمان ریزش باران بر خطاهاي عایقی شبکه هاي نیرو
اثر پاك کنندگی ریزش باران در زدودن آلودگیها از سطوح تجهیـزات عـایقی بـویژه مقـره
ها در کاهش میزان خطاهاي حادث شده در ایزولاسیون شبکه برق، امري ثابت شـده مـی
باشد.
ولیکن نکته اي را که در اینجا بایستی مورد توجه قرار گیرد میزان بـارش و زمـان آن مـی
باشد. بارش هاي ناچیز و کوتاه مدت در طول دوره خشک و یا بارش هایی کـه در ابتـداي
دوره بارندگی و در انتهـاي دوره خشـک صـورت مـی گیرنـد تعـداد خطاهـاي عـایقی را در
شبکه هاي انتقال و توزیع نیرو افزایش می دهد. چرا که این مسأله باعـث مـی گـردد بـه
جاي پاك شدن سطوح عایقی و یا در حین فرآیند پاك شـوندگی، سـطوح آلـودگی موجـود
بر روي سطح عایقی مرطوب گردیده و به ایجاد مسیر الکترولیـت مناسـب، میـزان جریـان
نشتی را افزایش داده و با کاهش سطوح عایقی منجر به تخلیه سطحی گردند.
در کشور ما تاکنون بررسی دقیق و همه جانبه اي در زمینـه بررسـی و قـوع آمـار خطاهـاي
ناشی از آلودگی به لحاظ زمانی و مکـانی و دفعـات وقـوع و ارتبـاط آن بـا میـزان و زمـان
ریزش باران تاکنون انجام نپذیرفته است. ولیکن با توجه بـه سـوابق بهـره بـرداري ایـن
چنین می توان نتیجه گرفت که در اکثر مناطق خشک و نیمه خشـک کشـور دفعـات وقـوع
خطا در طول دوره خشک به ویژه در اوایل دوره بارندگی افزایش محسوسی مـی یابـد . در
مناطق گرم و مرطوب جنوب نیز در کل طول دوره خشک- به لحاظ بارش – و هـم راسـتا
با افزایش میزان شرجی بودن هوا تعداد خطاهاي عایقی ناشی از آلودگی تا زمـان شـروع
دوره بارش افزایش می یابد بطوریکه از اواخر مردادماه تا اواسـط مهـر مـاه تعـداد ایـن
خطاها به حداکثر مقدار خود می رسند. در این مناطق وقوع شبنم هـاي متـوالی در شـب
هنگام و اوایل صبح در حکم بارش هاي جزئی بوده، با ایجاد سطوح الکترولیت روي مقـره
ها موجبات شکسـت عـایقی را پدیـد مـی آورنـد . در شـکل (3) نتـایج بدسـت آمـده از یـک
تحقیق که ارتباط میان طول دوره خشک و میزان بارندگی با خطاهاي عایقی حـادث شـده
را در سواحل یونان نشان می دهد. نتایج ایـن تحقیـق از ثبـت تعـداد خطاهـاي عـایقی در
طول یک دوره 12 سـاله بدسـت آمـده اسـت . آنچـه از شـکل برمـی آیـد تکـرار دوره هـاي
افزایش خطا در طول دوره هاي خشک است کـه نشـان دهنـده اثـرات اساسـی و مسـتقیم
شرایط محیطی به ویژه بارش بر عملکرد عایقی خطوط می باشد.
باران شدید و رگبار
در هواي بارانی شدید به صورت رگبار، ولتاژ شکست مقـره هـا نسـبت بـه شـرایط خشـک
تقلیل می یابند. مقادیر بـاران جهـت آزمـایش اضـافه ولتـاژ بـا فرکـانس معمـولی جهـت
شـرایط بـاران بـر روي تجهیـزات و مقـره هـا بـر طبـق اسـتاندارد IEC 60 برابـر 1 تـا 2
میلیمتر در دقیقه در نظر گرفته می شود که قبلاً این مقـدار 3 میلیمتـر بـر دقیقـه بـوده
است. به عنوان در یک زنجیره مقره ولتاژ شکست 50% در برابر ولتاژهـاي مـوجی مثبـت و
منفی در برابر بارانی با شدت 2 تا 3 میلیمتر بر دقیقه در حـدود 5 تـا 15 درصـد نسـبت
به هواي خشک کاهش می یابد که مقدار دقیق آن بـه جـنس و نـوع مقـر ه بسـتگی دارد .
بنابراین با توجه به بروز باران هاي شدید و رگبار آنـی در بعضـی نقـاط سـاحلی کشـور و
اندازه گیري احتمال و میزان آن در سال باید در طراحی مقره ها مدنظر قرار گیرد.
صاعقه و سطوح ایزوکرونیک منطقه
طبق استاندارد 210 امور برق وزارت نیرو تعداد روزهـاي رعـد و برقـی در سـال یـا سـطح
ایزوکرونیک منطقه بایستی به عنوان ورودي بـه طـراح مقـره اعـلام گـردد . جهـت دسـته
بندي شرایط محیطی در مناطق مختلـف ایـران بـه جـزوه طبقـه بنـدي شـرایط اقلیمـی و
آلـودگی، جلـد 102 از سـري اسـتانداردهاي فـوق الـذکر مراجعـه مـی شـود. همچنـین در
استاندارد 210 محاسبات لازم بـراي تعیـین ولتـاژ مقـاوم و جریـان بحرانـی صـاعقه و نیـز
ولتاژ جرقه مقره بیان شده است.
تجربیات نشان داده است که در هر منطقه جغرافیایی براسـاس خصوصـیات آب و هـوایی
خاص آن منطقه در طول سال تعدادي رعد و برق اتفاق می افتد که آمـار ایـن روزهـا مـی
تواند کمک شایانی به تصمیم گیري در مورد نحوه حفاظت خطوط در مقابل ایـن پدیـده
طبیعی نماید. آمارهاي ارائه شده در این زمینه از طریق ایستگاه هـاي هواشناسـی شـامل
تعداد روزهاي رعد و برقی در مدت یکسال و یا یـک مـاه مـی باشـد . عمـلاً هنگـام بـرآورد
درصد تخلیه جوي در منطقه، از منحنی هاي ایزوکرونیک استفاده می شـود و بـا اسـتفاده
از جداولی با توجـه بـه آن و نـوع مقـره مـورد اسـتفاده بـه طراحـی عـایقی مقـره هـا مـی
پردازند. در هر حال تخلیه جوي بارهاي الکتریکی در یک نقطه مانند تزریـق مقـدار زیـادي
بار الکتریکی در آن نقطه می باشد که باعث افزایش ولتاژ به صورت موضعی می شـود و
این ولتاژ بسیار زیاد می تواند باعث شکست مقاومت عایقی مقره در برابر آن می شـود و
باعث اتصال کوتاه و یا از بین رفتن عایق شود.
میزان اضافه ولتاژهاي ناشی از صاعقه پارامتر تعیین کننده فاصله جرقـه ( فاصله یراق آلات بالایی تا یراق آلات پایینی) در مقره ها می باشد. علاوه بر پارامتر فاصله جرقـه نـوع و جنس مقره در انتخاب مشخصاب شاخک جرقه زندو سر مقره ها اهمیت دارد.
